嵌合纤维小体酵母菌群同步糖化发酵木质纤维素产乙醇的研究

为探究CBP酿酒酵母菌群表面展示嵌合纤维小体的协同作用,该文通过组装纤维素酶和半纤维素酶进行木质纤维素乙醇发酵的性能,构建由分别可表面展示纤维素酶嵌合纤维小体(由支架蛋白ScafⅠ,内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡糖苷酶构成)和半纤维素酶嵌合纤维小体(由支架蛋白ScafⅡ,内切木聚糖酶和外切木糖苷酶构成)的重组酿酒酵...     

木质纤维素类生物质热解转化研究进展

综述了木质纤维素类生物质热解技术的研究进展,总结了不同生物质原料的热解机理,分析了产物的组成和性质,研究了产物的调控、改性和应用。指出未来的研究方向应该集中在以下几方面：技术改进,致力于改进生物质热解技术,提高能源转化效率和产物选择性;产品多样化,除了生物质热解产生的主要能源产品,如生物炭、生物油和生物气,还应着眼于开发高价值的化学品和材料,包括生物基化学品、特殊化学品和高性能材料;集成系统,应尝试将生物质热解与其他能源转化技术相结合,形成多能源联供系统,与生物质发酵、光催化、电解和储能等技术集成,以提高整体能源系统的效率和可持续性。     

生物技术在木质纤维素转化乙醇中的应用

能源是经济发展的一个重要影响因素,木质纤维素转化乙醇为可持续能源提供了一个良好的解决途径.木质纤维素转化乙醇的过程主要包括原料预处理、酶水解和发酵过程,文章综述了生物技术在其过程中的新发展,指出固定化酶、基因工程菌等技术大大促进了木质纤维素转化乙醇的工业化进程,具有光明的发展前景.     

木质纤维素蒸汽爆破预处理技术的研究进展

介绍了蒸汽爆破预处理方法的研究进展、工艺路线及存在的主要问题,分析了处理强度、预浸条件、抑制物产生及脱毒处理、分子结构变化等对预处理效果(原料回收率、纤维素酶酶解率、糖得率)的影响,指出今后的发展方向是优化蒸汽爆破预处理和后续脱毒的工艺条件。     

木质纤维素制取燃料乙醇菌种的研究

目前,随着石油资源的日益枯竭,寻求一种廉价的、清洁的、可再生的新型能源成为各国能源领域科研人员的一项重要任务.乙醇作为一种工业燃料,具有许多优点,利用生物质制取燃料乙醇技术,越来越受到人们的广泛关注.文章报道了国内外近年来利用木质纤维素稀酸水解液制取燃料乙醇的菌种的研究现状,主要包括木质纤维素稀酸水解液乙醇发酵的酵母菌、细菌及基因重组菌的菌种构建等.     

木质纤维素生物质生产乙醇的预处理技术

木质纤维素生物质经过预处理后，原料的内孔面积增大，纤维素的结晶性降低，并且半纤维素和木质素被去除．预处理后的生物质容易进行酶水解生产燃料乙醇。总结了近些年来的预处理技术，如物理法、化学法和生物法。     

纤维素水解生产乙醇的研究进展

纤维素水解生产乙醇具有很重要的意义。介绍了现有的纤维素水解生产乙醇的主要技术及应用状况,并简要分析了不同方法的优缺点。     

纤维素乙醇木聚糖酶的固体发酵工艺研究

该研究立足于河南天冠企业集团纤维素乙醇项目,以酶解糖化工艺对木聚糖酶的需求为出发点,利用黑曲霉X06作为产酶菌株,采用固体发酵工艺,通过正交设计试验,优化了培养基配方和发酵控制工艺,最优方案:麸皮∶玉米芯=6∶4、硝酸铵4%、尿素1%、磷酸二氢钾0.4%、硫酸镁0.2%、初始含水量65%、初始pH=4.0、温度28℃、环境相对湿度70%、72 h酶活达到10 096.74 IU/g。这一方案在生产中得到进一步放大和优化,所生产的固体木聚糖酶应用在秸秆酶解工艺中,酶解液中木糖含量提高了66.9%。     

木质纤维素稀酸水解液乙醇发酵的新方法

为了降低木质纤维素水解液发酵抑制剂对乙醇发酵的负影响,采用混合菌种对木质纤维素稀酸水解液乙醇发酵方式进行了研究。对批式发酵、补料批式发酵和间隔补料批式发酵3种发酵方式进行了比较。实验结果表明,间隔补料批式发酵可以有效地减弱水解液中抑制因子对菌种的影响,乙醇产量明显高于其他两种发酵方式,利用酿酒酵母(Saccaromyces cerevisiae 2.535)和嗜鞣管囊酵母(Pachysolen tannophilis ATCC 32728)混合发酵,乙醇产量最终达到14.4g/L,乙醇产率(Yp/s)为0.47g/g,相当于最大理论产率的92.2%。利用酿酒酵母和重组大肠杆菌混合菌种发酵,乙醇产量达到了14.5g/L。对木质纤维素稀酸水解液采用间隔补料批式乙醇发酵方法,可进一步减少抑制剂对乙醇发酵的影响,使发酵顺利进行。     

水稻脆性秸秆发酵产纤维乙醇的研究

以水稻脆性秸秆为原料进行了发酵产乙醇的研究。用水稻脆性秸秆比用作对照的普通秸秆的半纤维素和木质素含量分别高17%和5%,纤维素含量低15%。采用浓度为2%(w/v)的硫酸进行秸秆预处理后,脆性秸秆稀酸水解液中葡萄糖含量为普通秸秆的1.38倍;每克脆性秸秆产生的木糖和阿拉伯糖比普通秸秆分别高出12.0 mg和3.9 mg;两种秸秆酸水解液中副产物乙酸、糠醛和5-羟甲基糠醛的浓度差异不显著。经过纤维素酶进一步处理后,每克脆性秸秆得到的总还原糖量为(541.2±8.0)mg,比普通秸秆高出41.9 mg。Escherichia coli SZ470利用酸预处理且酶促糖化的两种秸秆发酵72 h后,脆性秸秆发酵的乙醇产量可达(10.9±0.4)g/L,为普通秸秆的1.1倍。     

木质纤维素酶水解分形动力学的研究进展

酶水解作为发酵法生产燃料乙醇的关键步骤之一,其高效的转化过程对后续糖发酵至关重要,酶水解动力学研究可为高效转化机理的研究提供理论支持。但纤维素酶水解是一个复杂的多相异质反应过程,很难用简单的动力学模型进行表征。由于酶分子表面具有分形特性,其与分形动力学具有局部相似性,因此,分形理论可为木质纤维素酶水解的复杂动力学研究提供理论基础。从纤维乙醇生产工艺出发,在分析木质纤维素酶水解机理及影响酶解效率主要因素的基础上,总结了国内外分形动力学目前用于木质纤维素类生物质酶水解过程的主要动力学模型研究进展,并对其发展趋势和应用前景进行了展望。     

乙醇重整制氢催化剂的国内研究进展

制氢技术是发展燃料电池的关键技术之一,而目前研究较多且具有良好应用前景的制氢技术是乙醇水蒸气重整制氢法制氢。综述了国内水蒸气重整法、部分氧化法、氧化重整法等乙醇重整制氢法的研究进展,同时综述了乙醇水蒸气重整制氢催化剂助剂、载体的研究进展。指出了在较低温度下以高转化率、低C0选择性、高氢气选择性制氢是乙醇制氢技术研究的方向。     

纤维乙醇及渗透汽化原位分离技术研究进展

生物乙醇特别是纤维乙醇是未来化石燃料的重要替代品之一。原位分离发酵技术是近年来兴起的一种新型发酵技术,可使菌体密度较分批培养有显著的提高,最终提高特定产物的生产率。分批发酵过程中产生的乙醇会抑制菌体生长,开发一种解除乙醇抑制作用的发酵方法有助于获得高密度的菌体,从而提高乙醇的产量。近年来渗透汽化膜技术迅速发展,逐步成为乙醇发酵原位分离的理想方法。本文就纤维乙醇、原位分离以及渗透汽化技术涉及的膜材料、耦合技术等研究应用现状进行阐述,并对其研究应用前景进行了展望。     

Production of butanol and polyhydroxyalkanoate from industrial waste by Clostridium beijerinckii ASU10

This study demonstrated a biotechnological approach for simultaneous production of low‐cost H₂, liquid biofuels, and polyhydroxyalkanoates (PHAs) by solventogenic bacterium (Clostridium beijerinckii) from renewable industrial wastes such as molasses and crude glycerol. C beijerinckii ASU10 (KF372577) exhibited considerable performance for hydrogen production of 5.1 ± 0.84 and 11 ± 0.44 mL H₂ h^?1 on glycerol and sugarcane molasses, respectively. The total acetone‐butanol‐ethanol (ABE) generation from glycerol and molasses was 9.334 ± 2.98 and 10.831 ± 4.1 g L^?1, respectively. ABE productivity (g L^?1 h^?1) was 0.0486 and 0.0564 with a yield rate (g g^?1) up to 0.508 and 0.493 from glycerol and molasses fermentation, respectively. The PHA yields from glycerol and sugarcane molasses were 84.37% and 37.97% of the dried bacterial biomass, respectively. Additionally, the ultrathin section of C beijerinckii ASU10 showed that PHA granules were accumulated more densely on glycerol than molasses. Gas chromatography–mass spectrometry (GC‐MS) analysis confirmed that the PHAs obtained from molasses fermentation included 3‐hydroxybutyrate (47.3%) and 3‐hydroxyoctanoate (52.7%) as the main constituents. Meanwhile, 3‐hydroxybutyrate represented the sole monomer of PHA produced from glycerol fermentation. This study demonstrated that C beijerinckii ASU10 (KF372577) is a potent strain for low‐cost PHA production depending on its high potential to produce high‐energy biofuel and other valuable compounds from utilization of organic waste materials.     

木质纤维素糖平台构建的研究进展

木质纤维素是地球上最丰富的可再生资源,其中纤维类多糖的酶催化降解是木质纤维素生物炼制的关键环节之一。对木质纤维素进行预处理,破坏底物的顽抗特性,是实现木质纤维素高效酶解糖化的必要途径。本文就目前预处理的各种方法进行了综述并讨论了预处理方法对酶解效果的影响。     

低共熔溶剂在木质纤维素预处理促进酶水解效率的研究进展

低共熔溶剂作为一种环境友好的新型溶剂,可高效去除木质纤维素中的木质素,同时保留大部分纤维素。此外,低共熔溶剂具有制备简单、无毒性和可循环使用等特点,在木质纤维素生物炼制生产燃料和化学品方面具有较大的工业化应用潜力。本文详细介绍了低共熔溶剂的种类和性质,总结了低共熔溶剂种类和反应条件对纤维素、半纤维素和木质素三组分物理化学结构的影响,并讨论了其对酶水解反应的促进机制。最后根据低共熔溶剂预处理存在的问题,提出基于木质纤维素结构特征和相应的预处理目的,对低共熔溶剂进行理性设计和循环利用,以实现木质纤维素低成本预处理和全组分高值化利用的思路。     

Consolidated bioprocessing of hydrogen production from agave biomass by Clostridium acetobutylicum and bovine ruminal fluid

The biological production of H₂ represents a renewable and eco-friendly energy alternative compared to fossil fuels. However, its production from lignocellulose involves the use of expensive enzymatic complexes. In the present work, the production of H₂ from pretreated agave biomass was evaluated by means of a Consolidated Bioprocess (CBP). This strategy was carried through the interaction of cellulose-degrading microorganisms obtained from bovine ruminal fluid (BRF) capable of enhancing H₂ production by Clostridium acetobutylicum. The results obtained show the capacity of BRF to hydrolyze the acid pretreated agave, improving the production of H₂ in the experiments where the inoculum of Clostridium was greater. According to the results, production of H₂ is significantly affected by the increase of the solids loading, obtaining a maximum H₂ production at a 10% of solids loading, pH 5.5 and 35 °C, representing a yield of 150 L of H₂ per Kg of biomass in 264 h.     

基于平面激光Mie散射技术的乙醇喷雾特性研究

采用平面激光Mie散射技术,利用直喷式发动机的多孔喷油器,研究了喷射压力、环境压力对乙醇喷雾特性的影响,并与汽油喷雾进行对比.试验结果表明:乙醇喷雾的贯穿距随着喷射压力的升高和环境压力的降低而增大;喷雾锥角随着环境压力和喷射压力的升高而增大.乙醇喷雾的初速度和贯穿距小于汽油喷雾,其喷雾锥角与汽油无明显差别.     

论国内发展燃料乙醇的优势及前景

燃料乙醇是世界范围内新兴的替代能源之一。介绍了燃料乙醇的清洁性以及巨大的市场潜力,分析了国内发展燃料乙醇工业的优势及前景,并指出燃料乙醇是油品品质改良剂。